煤矿胶带机PLC集中控制系统分析

煤矿胶带机PLC集中控制系统分析

常奇

（神东煤炭集团哈拉沟煤矿陕西榆林719315）

摘要：采用PLC集中控制技术能够对胶带运输进行全自动的监控，这样能够很大程度上提高工作效率，提高煤炭产业的经济利润。并且该系统运行稳定，数据分析科学有效，并且大大提高了系统的安全性能，这与传统方式相比有着巨大的优越性，应该加以加大的推广。本文对煤矿胶带机PLC集中控制系统分析进行了探讨。

关键词：煤矿胶带机；PLC集中控制系统；分析

将PLC自动化集中控制系统应用于煤矿胶带机中，有利于煤矿的安全生产。煤矿生产单位的相关技术人员应该对这项技术进行推广和普及，为我国煤矿行业的发展做出贡献。

1PLC自动化集中控制技术概述

PLC即可编程逻辑控制器，是一种用于工业控制的专业计算机，采用可编程的储存器，通过内部的应用程序执行运算、定时、控制、计数等用户发出的操作指令，利用数字化模拟的输入和输出控制工业机械设备的运行。PLC自动化集中控制系统在煤矿生产中应用的优势十分突出，操作和维护、保养均较为简便、抗干扰性强、稳定可靠。同时，PLC还具有监控和自我诊断的功能，利用该控制器的运输系统如果发生异常的情况或突发状况，就会自动中断运转并发出警报，还能利用应用软件对故障和程序进行检测和校验。

2煤矿胶带机PLC集中控制系统分析

2.1PLC集中控制系统的结构

煤矿胶带机PLC主要采用集中控制系统的结构体系，就是把光纤和电缆结合在一起组成的混合现场总线。其中主要包括了4个方面：（1）控制单元，具有强大的稳定性，且运行速度比较高，平时会采用AB1756系列的PLC，因此在煤矿胶带机中得到了普遍的应用；（2）远距离通信系统，在煤矿PLC监控系统中通信系统属于雇主系统，其在煤矿胶带机的日常维护、运行以及故障通报和检修中发挥了至关重要的作用；（3）工业电视单元，其能够实现对PLC集中控制系统的监测结果进行可视化处理，并构成了监控系统的重要组成部分；（4）煤矿胶带机的指挥和调度控制中心，一般会设置控制中心的PLC集中控制系统，并配备了PLC胶带机的控制、操作、监视、报警等操作界面，而且还能够实现对胶带机历史运行曲线、运行曲线以及运行报表的打印，有效地为胶带机的管理提供相关数据。

2.2PLC集中控制系统的输入信号

PLC集中控制系统的信号输入主要是通过各类传感器来实现对胶带机的运行全程、全范围的实时监测。传感器可以将胶带机故障引发的电阻、电流或其它监测内容的变化转换成PLC可采集、接收信号进行分析。分布在胶带机上和周边环境的传感器主要有四类。一是对胶带机的驱动电机实时监测，主要是电动机的电流、电机定子温度、电网电压等指标。二是对胶带运行状态的实时监测，例如胶带跑偏、胶带断裂、胶带打滑等。三是对胶带机主要器件的监测，主要有机头的堆煤监测、滚筒的超温监测等。四是对胶带机运行环境的监测，例如胶带机巷道的温度监测等。

2.3PLC集中控制系统的主要控制模式

自动控制和手动控制、以及实时控制三种模式是常用的煤矿胶带机PLC集中控制系统控制模式，手动控制模式又包括了解锁手动、连锁手动。解锁手动模式是上位机对煤矿胶带机中相关设备的定点停机和启动，无法和其他设备实现联动，主要用于胶带机的检修状况。连锁手动一般是上位机对逆煤流实现的一对一启动模式，此外还能够实现顺煤流方向一对一的停机控制。自动控制一般需要借助基础软件来实现对煤矿胶带机相关设备的控制，从而确保煤矿胶带机能够在PLC集中控制下正常的运行。实时控制模式通常需要借助相关控制单元来实现就地控制，一般控制中心不会对该设备产生作用。

2.4PLC集中控制系统的硬件设计

PLC集中控制系统选择了模块化的设计，因此可以根据实际需求来对模块进行有效的扩展和组合，使其更好的符合实际应用需求。PLC集中控制系统的硬件设计包括了信号模块、通信模块、电源模块、中央处理单元模块等，其主要是对各个传感器所获取的数据进行分析，然后根据分析结果来对煤矿胶带机进行有效的监控和控制，从而确保其能够正常运转。

2.4.1煤矿胶带机电动机的监测和保护

电动机是确保煤矿胶带机正常运行的关键部分，只要电动机能够保持正常运行，就可以确保煤矿胶带机的运转，因此在进行PLC集中控制系统的硬件设计时，要做好电动机的监测和保护工作，主要从以下几个方面着手：（1）为确保对电动机的定子绕组温度及轴温度进行实时的监测。需根据需求来安装温度传感器（2）在煤矿胶带机上安装电压互感器，其可以对电动机线路中的电压、电能实现有效的监控，此外还能够对线路中的缺相现象进行实时监控，并为煤矿胶带机提供一定的继电保护。（3）对电动机运行过程中的电流进行实时监测需借助交流变送器及电流互感器等，才能对电动机进行短路保护与过载保护，而交流变送器是保证其正常运行的关键，其不仅可以实现电网中交流信号的转变和隔离，而且还能直接接收来自于各种PLC系统及电子仪器发出的工业电流信号。但是要选择稳定性、抗干扰能力、可靠性良好的交流变送器。在选择电流互感器的过程中，要对煤矿胶带机的实际运行状况进行分析，根据其额定电流值来进行合理的选择。

2.4.2煤矿胶带机的监测和保护

在进行PLC集中控制系统硬件设计时，要想保证其功能的系统、全面，就需要包括各个方面的硬件设备，主要有：（1）为了满足煤矿胶带机运行过程中超温自动报警以及超温检测功能，需要安装温度传感器，而且要具备自动洒水保护装置；（2）一旦溜槽、煤仓、煤矿等地方的胶带机机头发生堆煤事故，PLC集中控制系统要能够及时启动堆煤保护功能，其一般可以借助堆煤传感器来实现，而堆煤传感器的主要工作原理就是实时采集相关场所的堆煤信号，然后将所得信号传输到PLC集中控制系统中，由系统统一发出指令，并启动堆煤超限自动报警功能；（3）为了实现胶带撕裂问题的实时监测，而且一旦发现异常后，要能够自动开启保护装置，一般会安装撕裂传感器来实现该功能，因为撕裂传感器不仅可以收集胶带撕裂情况的相关数据，而且还能将收集到的数据及时传输到PLC集中控制系统中，然后系统按照数据分析结果发出操作指令，实现对胶带的有效保护。

2.5PLC集中控制系统的软件设计

借助通信设备来实现与计算机连接的PLC集中控制系统，还能在计算机上进行软件设计的编程。通过分析煤矿胶带机PLC集中控制系统发现，对相关程序需要进行编写在运行过程中，主要包括主程序和中断的处理程序以及子程序的编写等，上述程序中还包含了煤矿胶带机运行状态下相关工艺，如报警状态显示、互锁条件以及故障报警等。一般可采用梯形图进行编程的PLC集中控制系统中的软件设计，但是在进行编程时，需要对胶带机的实际运行状态和报警系统进行充分的考虑，以确保运行时所发生的故障能够及时被保护。在PLC集中控制软件系统使用之前，还要对其进行相关的调试，避免运行过程中出现相关故障，确保煤矿胶带机的可靠性、稳定性和安全性。

结束语

综上所述，PLC集中控制系统利用集中控制与工业电视技术，可以有效监测井下主煤流强力胶带输送机、振动给煤机以及煤仓煤位机等相关设施，同时能够对主煤流系统进行集中控制，可以实现煤矿输送系统的自动化与智能化目标，并且可以确保煤矿胶带输送机的可靠性与稳定性。

参考文献

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